KR880000283B1 - High frequency apparatus for heat treatment - Google Patents

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KR880000283B1
KR880000283B1 KR1019840006781A KR840006781A KR880000283B1 KR 880000283 B1 KR880000283 B1 KR 880000283B1 KR 1019840006781 A KR1019840006781 A KR 1019840006781A KR 840006781 A KR840006781 A KR 840006781A KR 880000283 B1 KR880000283 B1 KR 880000283B1
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Abstract

A high frequency apparatus for heat treatment of the round working pieces consists of a body (20) holding a heat treatment coil (23) linked electrically to high frequency generator (10) and setting equipment of working pieces (40) established at the rotating round plate (42) gripping a working pieces. A body comprises (i) base part and (ii) head part moving forward or backward on the guiding rail fixed on the upper side of base part. A pair of induction roller (33) is located at the upper and lower sides of heat treatment coil.

Description

환형소재 고주파 열처리 장치Annular Material High Frequency Heat Treatment Equipment

제1도는 본 발명의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of the present invention.

제2도는 제1도의 A-A'선단면도.2 is a cross-sectional view along the line A-A 'of FIG.

제3도는 본 발명의 사용상태측면도.3 is a side view of the state of use of the present invention.

제4도는 제3도의 B-B'선단면도.4 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG.

제5도는 제3도의 "C"부 확대평면도.5 is an enlarged plan view of part “C” of FIG.

제6도는 본 발명에 의해 열처리되는 가공물소재의 일예를 도시하는 종단면도.6 is a longitudinal sectional view showing an example of the workpiece material to be heat treated according to the present invention.

제7도는 본 발명의 다른 사용상태를 도시하는 분해사시도.7 is an exploded perspective view showing another use state of the present invention.

제8도는 제7도의 사용상태 측면도.8 is a side view of the state of use of FIG.

제9도는 종래의 고주파 열처리 장치에 의한 가공을 열처리 공정도.9 is a heat treatment process diagram processing by a conventional high frequency heat treatment apparatus.

제10도는 종래고주파 열처리 장치의 사용상태측면도.10 is a side view of a state of use of a conventional high frequency heat treatment apparatus.

제11도는 종래고주파 열처리 장치에 의한 소재의 열처리 상태도.11 is a heat treatment state of the material by the conventional high frequency heat treatment apparatus.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 고주파 발생기 20 : 고주파열처리장치본체10: high frequency generator 20: high frequency heat treatment device

21 : 베이스부 22 : 헤드부21: base portion 22: head portion

23 : 열처리코일 24 : 코일장착부23: heat treatment coil 24: coil mounting portion

26 : 안내레일 31, 31' : 스프링26: guide rail 31, 31 ': spring

33: 유도로울러 40 : 소재셋팅장치부33: induction roller 40: material setting device

42 : 회전면판42: rotating face plate

본 발명은 고주파 열처리 장치 특히 볼베어링의 내외측레이스부 볼 접촉표면 경화 처리용으로 사용되는 환형 소재 고주파 열처리 장치는 제9도 내지 제11도에 도시한 바와 같이, 고주파 발생기(1)에 전기적으로 연결된 열처리 코일(3)을 보유하는 본체(2)와 베어링 레이스 소재(WP)를 지지하여 회전시키는 소재 셋팅장치부(4)로 구성되며, 본제(2)와 소재 셋팅장치부(4)는 공장 바닥면에 일정 간격을 두고 고정되어 있으며, 열처리할 경우에는 제9도에 도시한 바와 같이, 크레인(CN)으로써 소재 셋팅장치부(4)의 소재 셋팅면판(5)을 수평으로 회전시키고, 다시 크레인(CN)으로써 가공물 소재(WP)를 들어 올려 면판(5)상에 올려놓고 다이얼 게이지(DG) 등으로 소재(WP)와 면판(5)의 회전 중심을 조정하여 파지구(6)로써 소재(WP)를 고정한 다음 크레인(CN)으로 소재(WP)가 고정된 면판(5)을 수직으로 세우고 코일(3)의 선단을 소재(WP)의 열처리할 부위에 소정간격을 두고 대면시킨 상태에서 고주파 발생기(1)를 가동시키고 면판(5)을 회전시키면서 열처리하는 것이다.The present invention relates to a high frequency heat treatment apparatus, in particular an annular material high frequency heat treatment apparatus used for ball contact surface hardening treatment of inner and outer race portions of a ball bearing, as shown in FIGS. It consists of a main body (2) holding the heat treatment coil (3) and a material setting device unit 4 for supporting and rotating the bearing race material (WP), the main body (2) and the material setting device unit (4) is the factory floor It is fixed at regular intervals on the surface, and when heat-treated, as shown in FIG. 9, by rotating the material setting surface plate 5 of the material setting device unit 4 horizontally with a crane (CN), again the crane (CN) to lift the workpiece (WP) on the face plate (5) and adjust the rotation center of the material (WP) and the face plate (5) with a dial gauge (DG), etc. WP), then the material (WP) is fixed by the crane (CN) The high frequency generator 1 and heat treatment while rotating the face plate 5 in a state in which the face plate 5 is placed vertically and the tip of the coil 3 is faced with a predetermined distance to a portion to be heat treated of the material WP. will be.

그러나 종래의 장치에서는, 소재(WP)의 표면과 코일(3)의 선단사이의 간격을 조절함에 있어서는 소재(WP)를 면판(5)상에 회전 중심을 일치시키는 것에 의존했기 때문에 정확하고 균일한 간격으로 셋팅이 곤란하며, 이에따라, 코일(3)이 소재(WP)에 접근된 부분에서는 경화층(HL)이 깊게 되고, 소정간격이상으로 이격된 부분에서는 경화충(HL)이 낮게되는 등 경화층이 불균일하게 될 뿐 아니라(제11도 참조), 코일(3)선단이 소재(WP)의 표면에 접촉되어 스파크를 일으켜 소재(WP)가 용융되거나 코일(3)의 손상될 염려가 있으며, 소재 셋팅 작업이 번거롭고 많은 시간이 소요되는 등 작업능률이 저하되는 폐단이 있었다.However, in the conventional apparatus, in adjusting the distance between the surface of the work piece WP and the tip of the coil 3, the work WP is relied on matching the center of rotation on the face plate 5, so that it is accurate and uniform. It is difficult to set at intervals, and accordingly, the hardening layer HL is deepened at the portion where the coil 3 approaches the material WP, and the hardening insect HL is low at the portion spaced over the predetermined interval. In addition to the non-uniform layer (see FIG. 11), the tip of the coil 3 is in contact with the surface of the material WP, causing sparks, which may melt the material WP or damage the coil 3, There are some disadvantages that reduce the work efficiency, such as cumbersome and time-consuming work of material setting.

또한 베어링의 내측 레이스(IR)의 경우는 코일(3)을 외측 접촉면에 외측 레이스(OR)의 경우는 내측 접촉면에 대면 시켜야 하는데 종래에는 이러한 변경작업을 위해서는 코일(5)을 내·외측용으로 교환해야 하며, 이때 본체(2)의 코일 장착부를 해체 및 재조립해야 하므로 작업준비시에 번거롭고 많은 시간을 요하게 되는 폐단이 있었다.In addition, in the case of the inner race IR of the bearing, the coil 3 should be faced to the outer contact surface. In the case of the outer race OR, the coil 5 should be faced with the inner contact surface. In this case, the coil mounting part of the main body 2 needs to be dismantled and reassembled.

따라서 본 발명은 이러한 종래의 제반 폐단을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 고주파 발생기에 전기적으로 연결된 열처리 코일 보유하는 본체와, 가공물 소재 파지용 회전면판이 수직과 수평상태로 회동가능하게 설치된 소재 셋팅장치부로 되는 통상의 환형 소재 고주파 열처리 장치에 있어서, 상기본체는 베이스부와, 베이스부 상면에 고정된 안내레일상에서 전후진 가능하게 안내되며 전후 한쌍의 스프링으로 탄설되는 헤드부로 구성하고, 헤드부 전면의 코일 장착부에는 코일 상하부에 위치하는 한쌍의 유도 로울러를 장착하여서된 것이다.Therefore, the present invention has been made in order to solve such a conventional closed end, the main body having a heat treatment coil electrically connected to the high frequency generator, and the rotation surface plate for holding the workpiece material to be rotated in a vertical and horizontal state to the material setting device portion In the conventional annular material high frequency heat treatment apparatus, the main body is composed of a base portion, a head portion guided forward and backward on a guide rail fixed to the upper surface of the base portion and coalesced with a pair of front and rear springs, the coil on the front of the head portion The mounting portion is provided by mounting a pair of induction rollers located above and below the coil.

이하 본 발명을 첨부도면에 따라서 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 장치는 이런 종류의 장치에서의 기본 구성인 고주파 발생기(10)와, 발생기(10)의 출력단에 전기적으로 연결된 열처리 코일(23)을 보유하는 본체(20) 및 공작물 소재(WP)를 파지하여 회전시키는 소재파지 장치부(40)로 구성한다.The apparatus of the present invention includes a work piece (WP) and a main body (20) having a high frequency generator (10), which is a basic configuration in this kind of apparatus, and a heat treatment coil (23) electrically connected to the output end of the generator (10). It consists of a material holding device part 40 to hold and rotate.

상기 본체(20)는 공장바닥면에 입설고정되는 베이스브(21)와 상기코일(23)이 돌설된 코일장착부(24)를 보유하는 헤드부(22)로 구성한다.The main body 20 is composed of a base portion 21 which is fixed to the factory floor and the head portion 22 having the coil mounting portion 24 protruding the coil 23.

베이스부(21)의 상면에는 중앙부에 한쌍의 안내레일(26)이 부착되고, 전후 양단에 스프링 장착용 브라켓트(27)가 절곡입설된 장착판(25)을 고정하고, 헤드부(22)의 저면에는 상기 안내레일(26)상에서 다수의 볼(29)에 의해 활주가능하게 안내되는 슬라이더(30)가 장착되고, 양단에는 상기 브라켓트(27)과의 사이에 스프링(30)(31')을 장착하기 위한 브라켓트(32)가 형성된 왕복대(28)를 부착하여 헤드부(22)가 베이스(21)상에서 전후 왕복 가능하게 탄설한다.A pair of guide rails 26 are attached to the upper surface of the base portion 21, and fixed to the mounting plate 25 in which the spring mounting brackets 27 are bent and inserted at both front and rear ends thereof. On the bottom is mounted a slider 30 which is slidably guided by a plurality of balls 29 on the guide rail 26, and both ends of the spring 30, 31 'between the bracket 27 A carriage 32 is provided with a bracket 32 for mounting so that the head portion 22 can be rolled back and forth on the base 21.

상기 헤드부(22)의 코일 장착부(24) 전면에는 코일(23) 상하부에 이격 위치되는 한쌍의 유도 로울러(33)가 장착된 로울러 지지간(34)이 착탈가능하게 설치되는 소재내의 주면가 공용 로울러 장착틀(F1)(F2)을 장착한다.The main surface in the material in which the roller support rod 34 detachably mounted on the front of the coil mounting part 24 of the head part 22 is equipped with a pair of induction rollers 33 spaced above and below the coil 23. Install the mounting frame (F 1 ) (F 2 ).

상기 로울러(33)는 그 주면이 가공할 베어링의 내외측 레이스(IR)(OR)의 볼접촉면에 균일하게 접촉되도록 반원형 단면으로 형성하며, 로울러지지간(34)은 장착틀(F)에 나사식으로 장착하여 연장길이를 조절이 가능하도록 후단부에는 나사부(34')를 형성하며 고정 너트(35)로써 고정한다.The roller 33 is formed in a semi-circular cross section so that its main surface is uniformly in contact with the ball contact surface of the inner and outer race (IR) (OR) of the bearing to be processed, the roller support interval 34 is screwed to the mounting frame (F) It is mounted in such a way that the rear end portion is formed with a threaded portion 34 'to be able to adjust the extension length and is fixed with a fixing nut 35.

상기 장착틀은 예컨대 베어링 내측 레이스(IR)의 외부 볼접촉면 가공시에 사용하는 소재내주면 가공용 장착틀(Fo)과, 예컨대 베어링 외측 레이스(OR)의 내부 볼 접촉면 가공시 사용하는 소재 내주면 가공용 장착특(Fi)을 구비한다.The mounting frame is, for example, a mounting frame Fo for processing the inner circumferential surface of the bearing inner race IR, and for mounting the inner circumferential surface of the bearing outer race OR, for example. (Fi) is provided.

외주면 가공용 장착틀(Fo)는 코일 장차구(24)에 착탈가능하게 착설되는 한쌍의 장착간(36)과 로울러 지지간(34)이 조절 및 고정가능하게 나착되는 한쌍의 장착판(37) 및 블럭(37)사이에 연결되는 연결간(38)으로 구성하며, 내주면 가공용 장착틀(Fi)은, 코일장착부(24)에 착탈가능하게 착설되는 장착간(36')과 로울러지지간(34)이 조절 및 고정가능하게 나착되는 한쌍의 장착판(37')과 상하부 장착판(37')을 연결하는 연결간(38') 및 상부 장착판(37')을 장착간(36')에 연결하는 연결편(39)으로 구성한다.The mounting frame Fo for processing the outer circumferential surface is a pair of mounting plates 37 in which a pair of mounting rods 36 and roller support rods 34 detachably mounted on the coil tool 24 are adjustable and fixedly mounted. It is composed of a connecting rod 38 connected between the blocks 37, and the mounting frame Fi for processing the inner circumferential surface is a mounting rod 36 'and a roller support rod 34 detachably installed on the coil mounting portion 24. The connecting rod 38 'and the upper mounting plate 37' connecting the pair of mounting plates 37 'and the upper and lower mounting plates 37' which are fixed and fixedly attached to the mounting sections 36 'are connected. Consists of a connecting piece (39).

상기 외주면 가공용 장착틀(Fo)의 장착간(36)은 코일(23)과 동일 수직면상에 장착하며, 내주면 가공용 장착틀(Fi)은 가공시 소재(WP)와의 간섭을 방지하기 위하여 코일 장착부(24)의 일측부에 장착하며, 장착판(37')을 L형으로 형성하여 로울러(33)가 코일(23)과 동일 수직면상에 위치하도록 하고, 장착간(36)의 처짐을 방지하기 위하여 장착부(24)와 장착간(36)사이에 보강판(39')을 설치한다.Mounting section 36 of the mounting frame (Fo) for the outer peripheral surface processing is mounted on the same vertical surface as the coil 23, the mounting frame (Fi) for the inner peripheral surface processing coil mounting unit (to prevent interference with the material WP during processing) 24 is mounted on one side, and the mounting plate 37 'is formed in an L shape so that the roller 33 is positioned on the same vertical plane as the coil 23, and to prevent sagging of the mounting section 36. A reinforcing plate 39 'is provided between the mounting portion 24 and the mounting section 36.

소재 셋팅 장치부(40)는 종래와 같이 공작물 소재(WP)를 파지하는 파지구(41)와, 회전 및 수직, 수평상태로 회동가능하게 설치되는 회전면판(42)으로 구성된다.The material setting device unit 40 is composed of a holding tool 41 for holding the work material WP as in the related art, and a rotating face plate 42 rotatably installed in a rotational, vertical, and horizontal state.

이러한 구성의 본 발명에 의해 예컨대 베어링 내측 레이스(IR)의 외부 볼 접촉면을 가공하는 경우에는 제1도 내지 제4도에 도시한 바와 같이, 소재 외주면에 가공용 장착틀(Fo)을 본체(20)의 코일 장착부(24)상하부에 장착하여 로울러(33)가 코일(23)과 동일 수직면상에 위치하도록 한 상태에서 소재 셋팅장치부(40)의 회전면판(42)상에 설치된 파지구(41)에 의해 소재 내주면을 파지하여 코일(23)이 소재(WP)의 외부 볼 접촉면에서 소정 간격(1-2mm)을 두고 대면하게 하고 유도 로울러(33)의 외주면이 볼 접촉면에 접촉되도록 한 다음 고주파 발생기(10)을 가동시키고 면판(42)에 파지된 소재를 회전시키면서 열처리하는 것이다.According to the present invention having such a configuration, for example, when the outer ball contact surface of the bearing inner race IR is machined, as shown in FIGS. 1 to 4, the mounting frame Fo is formed on the outer peripheral surface of the workpiece. The gripper 41 mounted on the rotary face plate 42 of the material setting device 40 in a state where the roller 33 is mounted on the coil mounting part 24 on the upper and lower sides thereof so that the roller 33 is positioned on the same vertical plane as the coil 23. Grasping the inner circumferential surface by the coil 23 to face the outer ball contact surface of the material WP at a predetermined interval (1-2 mm) and allowing the outer circumferential surface of the induction roller 33 to contact the ball contact surface. (10) is actuated and heat-processed while rotating the raw material held by the faceplate 42. FIG.

이때 소재(WP)의 셋팅시 면판(42)의 회전중심과 소재(WP)의 중심이 일치하지 않은 상태 즉 편심되 상태에서도 유도로울러(33)가 가공할 소재 주면에 접촉되어 있으므로 그 편심량만큼 로울러(33)가 압압 또는 해제되어 , 전후진되고, 그 전후진 이동거리만큼 헤드부(22)가 전후진 하면서 소재의 주면과 코일(23)의 간격을 항상 일정하게 유지시킨다.At this time, even when the center of rotation of the face plate 42 and the center of the material WP do not coincide with each other when the material WP is set, the induction roller 33 contacts the main surface of the material to be processed. (33) is pressed or released to move forward and backward, while the head portion 22 moves forward and backward by the forward and backward movement distance, the distance between the main surface of the raw material and the coil 23 is always kept constant.

예컨대 편심 셋팅된 소재(WP)의 주면에 의해 로울러(33)가 압압되면 헤드부(21)는 그 저면에 설치된 왕복대(28)가 안내레일(26)과 슬라이더(30)에 의해 후퇴하므로 헤드부(21)전체가 후퇴하며 로울러(33)가 소재(WP)의 주면으로부터 이격되면 상술한 후퇴시 신장된 스프링(31)의 탄성에 의해 헤드부(22)가 전진되어 다시 로울러(33)가 소재 주면에 접촉되므로 코일(23)은 항상 소재 주면에서 일정 간격으로 유지된다.For example, when the roller 33 is pressed by the main surface of the eccentrically set material WP, the head portion 21 is moved by the guide rail 26 and the slider 30 so that the carriage 28 installed on the bottom thereof retreats by the head 30. When the entire part 21 is retracted and the roller 33 is spaced apart from the main surface of the material WP, the head part 22 is advanced by the elasticity of the spring 31 extended during the retraction, and the roller 33 is again Since the coil 23 is in contact with the main surface of the material, the coil 23 is always maintained at a predetermined interval from the main surface of the material.

또한 예컨대 베어링 외측 레이스(OR)의 내부 볼 접촉면을 가공하는 경우에는 제7도 내지 제8도에 도시한 바와 같이, 소재 내주면 가공용 장착틀(Fi)을 본체(20)의 장착부(24)에 장착하여 로울러(33)가 코일(23)과 동일 수직면상에 위치하도록 한 다음 코일(23)이 상술한 방법으로 셋팅된 가공물 소재인 외측 레이스(OR)의 내부 볼접촉면에서 소정 간격을 두고 대면하게 하고, 유도 로울러(33)의 외주면이 볼 접촉면에 접촉되도록 한 상태에서 상술한 방법으로 소재를 회전 시키면서 열처리하는 것이다.For example, when processing the inner ball contact surface of the bearing outer race OR, as shown in FIGS. 7-8, the mounting frame Fi for processing a material inner peripheral surface is mounted to the mounting part 24 of the main body 20. FIG. The roller 33 is positioned on the same vertical plane as the coil 23, and then the coil 23 faces the inner ball contact surface of the outer race OR, which is the workpiece material set in the above-described manner, at a predetermined interval. In the state in which the outer peripheral surface of the induction roller 33 is in contact with the ball contact surface, the heat treatment is performed while rotating the material by the above-described method.

이때 소재(WP)가 편심되어 있을 경우 소재의 내주면이 로울러(33)를 압압되면 헤드부(21)는 전진하게 되며, 로울러(33)가 내주면에서 이격되면 상술한 전진시 신장된 스프링(31')의 탄성에 의하여 후퇴하여 로울러(33)가 소재 주면에 접촉되므로 코일(23)은 항상 소재주면에서 일정한 간격으로 유지된다.At this time, when the material WP is eccentric, the head portion 21 moves forward when the inner circumferential surface of the material presses the roller 33, and when the roller 33 is spaced apart from the inner circumferential surface, the spring 31 ′ elongated during the above-mentioned advancement. Retracted by the elasticity of the) roller 33 is in contact with the material main surface, so that the coil 23 is always maintained at regular intervals on the material main surface.

따라서 본 발명에 의하면, 소재가 편심된 상태로 셋팅되더라도 유도 로울러(33)와 베이스(21)의 안내레일(26) 슬라이더(30)와 왕복대(28) 및 스프링(31)(31')에 의하여 편심량만큼 헤드부(22) 전체가 전후진 하여 코일(23)선단과 소재주면의 간격이 항상 일정하게 유지되므로 소재의 표면 경화층이 균일하게 된다.Therefore, according to the present invention, even if the material is set in an eccentric state, the guide rail 26, the slider 30, the carriage 28 and the spring 31, 31 'of the guide roller 33 and the base 21 are fixed. As a result of the eccentric amount, the entire head portion 22 is moved back and forth so that the distance between the tip of the coil 23 and the main surface of the material is constantly maintained, thereby making the surface hardening layer of the material uniform.

또한 소재가 편심된 상태에서도 균일한 열처리를 할 수 있으므로 소재 셋팅시 중심 조정이 필요치 않게되어 준비 작업이 신속간편하게 되어 전체 작업시간이 단축되며, 코일(23)의 선단이 소재(WP)에 접촉될 염려가 없으므로 코일(23)이 손상되거나 소재가 국부적으로 용융되는 일이 없게 된다.In addition, uniform heat treatment can be performed even when the material is eccentric, which eliminates the need for center adjustment when setting the material, thereby making the preparation work quick and easy, thereby reducing the overall work time and allowing the tip of the coil 23 to come into contact with the material (WP). There is no concern that the coil 23 is not damaged or the material is locally melted.

상술한 예에서는 소재가 베어링 레이스인 경우를 설명한 것인바 본 발명은 이로써 한정되는 것이 아니라 모든 환형소재의 표면 경화처리에 사용할 수 있는 것이다.In the above-described example, the case where the material is a bearing race has been described. The present invention is not limited thereto, but may be used for surface hardening of all annular materials.

Claims (1)

고주파 발생기(10)에 전기적으로 연결된 열처리 코일(23)을 보유하는 본체(20) 과 가공물 소재 파지원 회전원판(42)에 설치된 소재 셋팅 장치부(40)로 구성되는 통상의 환형 소재 고주파 열처리 장치에 있어서 상기 본체(20)는, 베이스부(21)와 베이스부(21) 상면에 고정된 안내레일(26)상에서 전후진 가능하게 안내되며 전후 한쌍의스프링(30)(31')으로 탄설되는 헤드부(22)로 구성하며, 헤드부(22) 전면의 코일 장착부(24)에는 코일(23) 상하부에 위치하는 한쌍의 유도 로울러(33)를 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 환형소재 고주파 열처리 장치.Conventional annular material high frequency heat treatment apparatus consisting of a main body 20 having a heat treatment coil 23 electrically connected to the high frequency generator 10 and a material setting device portion 40 installed on the work material wave support rotary disk 42 In the main body 20 is guided forward and backward on the guide rail 26 fixed to the base portion 21 and the base portion 21, the front and rear is rolled up with a pair of front and rear springs (30) (31 ') An annular material high frequency heat treatment apparatus comprising a head portion 22, and a pair of induction rollers 33 positioned above and below the coil 23 are mounted on the coil mounting portion 24 on the front of the head portion 22. .
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